JPS595194Y2 - 振動式電磁エアポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は一端がハウジングに拘束された振動板を電磁石
により振動させてポンプ室の容積変化を図ることによっ
てポンプ室内の空気を圧送する振動式電磁エアポンプに
関するものである。

本出願人は、先に第１図に示すような振動式の電磁エア
ポンプ（特開昭５５−８７８８３号）を提案した。

このポンプではハウジングＣ内に振動板りが配設されて
ポンプ室Ｅが形成され、振動板りの先端部に永久磁石Ｆ
が固着されている。

ハウジングＣの外側にはコの字状の鉄心ＧにコイルＨを
巻回した電磁石Ｊが配置され、永久磁石Ｆを電磁石Ｊの
磁極部に、Ｌに接近及び離間させる方向に（矢印ａ、ｌ
）方向に）振動させることにより振動板りを矢印方向に
振動させてポンプ室Ｅの容積変化を図り空気を圧送する
ようになっている。

しがしこのエアポンプにおいては、電磁石との距離も長
くなるため振動板を大きな振幅で振動させることが困難
で、空気の吐出量が制限されるという問題があることが
明らかになった。

本考案の目当は、振動板を大きな振幅で振動させて十分
な吐出量を得ることができるようにした振動式電磁エア
ポンプを提供することにある。

本考案の振動式電磁エアポンプは、内部に空所を有する
ハウジングと、相対向する一対の磁極面を有する電磁石
と、前記ハウジングの空所内にポンプ室を形成するよう
に設けられ一端が前記ハウジングに拘束された振動板と
、前記振動板に対して固定され前記電磁石により駆動さ
れて前記一対の磁極面間の間隙を該磁極面の対向方向と
直角な方向に往復変位する可動磁性部材と、前記振動板
との間に間隙を保って該振動板と略平行に配置されて一
端が前記ハウジングに拘束され他端が前記可動磁性部材
に固着された補強板とにより構成されている。

上記のように、電磁石の磁極面を対向させて可動磁性部
材を該電磁石の磁極面の対向方向と直角な方向−に振動
させると、振動板を大きな振幅で振動させることができ
る。

このように可動磁性部材を電磁石の磁極面の対向方向と
直角な方向に振動させる場合には振動板がねじれて可動
磁性部材がいずれかの磁極面側に吸着されるのを防ぐ必
要があるが、本考案においては振動板と平行に補強板を
配置して該補強板の一端をハウジングに拘束し他端を可
動磁性部材に固着したので、可動磁性部材が傾いて磁極
面に接触するのを防止することができ、可動磁性部材の
振動を円滑に行なわせることができる。

また上記のように振動板と補強板とを略平行に保った状
態で相互に結合すると可動磁性部材を略平行移動させる
ことができるため、振動板の自由端の振動軌跡を円弧に
近い単純な形淋にすることができ、ポンプの設計を容易
にすることができる。

以下図示の実施例について本考案を詳細に説明する。

第２図及び第３図において、１は非磁性体よりなるハウ
ジング本体で、この・・ウジング本体はその厚味方向に
貫通する空所２を有している。

空所２の周囲は壁部３により囲まれ、この壁部の第２図
に示す上端にはスペーサ嵌合部４が形成され、左端には
吸入孔５が形成され、更に下端には吐出孔６が形成され
ている。

また壁部３の第２図に示す右端には外方に突出するよう
にしてステータ固定部７が突設されている。

このステータ固定部は後述する鉄心が当接する当接面８
と励磁コイルが収納される四部９とからなり、全体がリ
ブ１０により補強されている。

ハウジング本体１の空所２が開口する両端面にはこの空
所を閉じる１対の蓋部材１１．１１がビス止めされ、各
蓋部材にはその内面と面一になるように配置されて相対
向する磁極面１２．１２を有する１対の磁極部材１３．
１３が接着或いは鋳込みにより取付けられている。

ステータ固定部７にはその当接面８に当接するようにし
て略コ字形の積層鉄心１４がビス止めされ、鉄心１４の
両端部は磁極部材１３．１３に接合されている。

鉄心１４には１対の励磁コイル１５．１５がボビン１６
．１６を介して巻回されている。

上記ハウジング本体１と１対の蓋部材１１．１１とによ
りハウジングが構成され、このハウジングの内部には空
所２を蓋部材１１．１１により塞がれた空室１７が形成
されている。

また鉄心１４及びコイル１５．１５により交流電磁石が
構成されている。

１８は振動板１９と補強板２０との間に挾まれるように
配置されて振動板１９及び補強板２０とともにハウジン
グ本体１のスペーサ嵌合部４に嵌合されたスペーサで、
スペーサ１８、振動板１９及び補強板２０はポル）２１
．２１によりハウジング本体１に締着されている。

振動板１９と補強板２０とは共に可撓性を有するバネ板
からなり、振動板１９は空室１７内を磁極面１２．１２
の対向方向と直角な方向に２分してハウジング本体１の
吸入孔５が形成された壁部側にポンプ室２２を形成し、
ポンプ室２２をほぼ気密に保つようになっている。

そして振動板１９が撓んだ際にもポンプ室２２の気密を
保持できるようにハウジング本体１の吐出孔６が形成さ
れた壁部の内壁面は湾曲面に形成されている。

２３は補強板２０の自由端と振動板１９との間に配置さ
れてリベット２４．２４により振動板１９及び補強板２
０に固着された可動磁性部材で、この可動磁性部材は、
磁極面１２．１２間の間隙に出入りできるように形成さ
れている。

可動磁性部材２３の幅寸法は蓋部材１１．１１との間に
僅かな間隙ｄを形成する大きさに設定され、補強板１９
の幅寸法は可動磁性部材２３の幅寸法に略等しく設定さ
れている。

すなわち、ポンプ室２２の気密は振動板１９で保持され
、補強板２０を蓋部材１１．１１に接触しないようにな
っている。

２５はゴム等のバネ性を有する吸入側リード弁で、この
ノード弁はハウジング本体１の外側から吸入孔を塞ぐよ
うに配置され、吸込孔２６を有するバルブカバー２７と
ともにビス止めされている。

吸入側リード弁２５は吸込状態で吸込孔５側に撓み、吐
出状態でバルブカバー２７側に押圧されて吸込孔２６を
塞ぐように作用する。

ハウジング本体１の吐出孔６付近の外側にはゴム等のバ
ネ性を有する吐出側リード弁２８が配置されてバルブガ
イド２９とともにビス止めされており、このリード弁は
吸込状態で吐出孔６を塞ぎ、吐出状態でバルブガイド２
９側に撓んで吐出孔６を開口するように作動する。

３０はハウジング本体１に適宜に取付けられた吐出側カ
バーで、ホース等の接続ノズル３１が形成されている。

次に上記実施例の動作について述べる。

今交流電源の出力電圧をダイオード等により半波整流し
てこの電圧が励磁コイル１５．１５に印加すると、鉄心
１４が励磁される状態とこの励磁が解かれる状態とが反
復され可動磁性部材２３は磁極面１２．１２間の間隙か
ら外れた第１の位置（第２図に示す位置）Ａと、磁極面
１２．１２間の間隙内に進入する第２の位置（第４図に
示す位置）Ｂとの間を振動する。

可動磁性部材２３が第１の位置Ａから第２の位置Ｂに変
位する際には、振動板１９及び補強板２０が第４図に示
すように撓み、ポンプ室２２の容積が増大する。

したがって吸入行程が行なわれ、吸入側リード弁２４が
撓んで吸入孔５を開き外部空気をポンプ室２２に吸込む
。

次に振動板１９が第２の位置Ｂから第１の位置Ａに変位
すると、ポンプ室２２ノ容積が小さくなるためポンプ室
２２内の空気が圧縮されて吐出側リード弁２８が撓み、
吐出孔６が開いてポンプ室内の空気が接続ノズル３１か
ら外剖へ圧送される。

このような動作が繰り返され、空気が断続的に圧送され
る。

上記のように可動磁性部材２３を磁極面１２．１２の対
向方向と直角な方向に振動させる場合、原琲的には補強
板２０は不要である。

しかしながら補強板２０を設けない場合には第５図に示
すように、可動磁性部材２３が磁極面１２．１２間に進
入した際に、可動磁性部材２３がいずれか近い側の磁極
面１２側に傾いて該可動磁性部材の一端が磁極面１２に
接触するため、摩擦により損失が生じてポンプ効率を著
しく低下させることになる。

これに対し、本考案では、振動板１９がこの振動板に対
してほぼ平行に配置されて該振動板に結合されているの
で、可動磁性部材２３の傾きを抑制することができ、可
動磁性部材２３が磁極面１２に接触してポンプ効率が低
下するのを防ぐことができる。

また上記実施例において補強板２０を設けない場合には
、第６図に示したように、可動磁性部材２３が磁極面１
２．１２により吸引されて両磁極面間に進入する際に、
先ず該可動磁性部材２３の角部イ付近が磁極面により吸
引されるため、可動磁性部材２３には該部材２３と振動
板１９との取付部口付近を中心とした回動力が作動し、
該回動力により振動板１９が図示のように複雑な形に湾
曲する。

この振動板の湾曲形状は、振動板の厚さのバラツキや可
動磁性部材の寸法のバラツキ等が原因となって一定にな
らないため、振動板１９の自由端部ハの軌跡を正確に予
測することが困難である。

したがって補強板を設けない場合には、振動板１９の自
由端とポンプ室の内面二との間の間隙を一定に保つため
に必要な、ポンプ室内面二の形状を正確に定めることが
難しく、ポンプの設計が困難になるのを避けられない。

これに対し本考案のように振動板１９と平行に補強板２
０を設けて両方を結合すると第４図に示したように可動
磁性部材２３は略平行移動するため、振動板１９の自由
端の軌跡は円弧乃至は円弧に近い単純な形状となり、ポ
ンプの設計を容易とすることができる。

上記実施例においては、振動板の板厚方向の両側に閉じ
られた室が形成されているが、第７図に示すようにハウ
ジング本体１′の電磁石側を開放してハウジング本体内
にポンプ室２２のみを形成するようにしてもよい。

この場合各蓋部材１１とハウジング本体１′と振動板１
９とにより略気密に保たれたポンプ室２２が形成される
。

尚第７図において第２図及び第３図に示した実施例と同
等な部材には同一符号を付しである。

第７図に示したようにポンプ室と反対の側を開放した場
合には、振動板の振動を容易にすることができる。

また、第２図及び第３図に示すように振動板の両側に閉
じられた室が形成される場合には、その両側の室をポン
プ室として両ポンプ室から交互に空気を吐出させるよう
にすることができる。

以上のように、本考案によれば、電磁石の一対の磁極面
を対向配置して両磁極面の対向方向と直角な方向に可動
磁性部材を振動させるようにしたので、振動板を大きな
振幅で振動させることができ、十分大きな吐出量を得る
ことができる。

また振動板と平行に補強板を配置して両方を結合したの
で、可動磁性部材が磁極面間に進入した際の可動磁性部
材の傾きを抑制することができ、可動磁性部材が磁極面
に接触するのを防いでポンプ効率が低下するのを防ぐこ
とができる。

また可動磁性部材が略平行移動しつつ振動するので、振
動板の自由端部の振動軌跡を円弧に近い単純な形状にす
ることができ、ポンプの設計を容易にすることができる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本出願人が先に提案したポンプの概略断面図、
第２図は本考案のポンプの断面図、第３図は第２図のＩ
ＩＩ −ＩＩＩ線断面図、第４図はポンプの吸入状態を
示す第２図に相当する断面図、第５図は本考案者が本考
案を推考する過程で考えたポンプの要部横断面図、第６
図は第５図のポンプの縦断面図、第７図は本考案の他の
実施例を示す断面図である。 １．１′・・・・・・ハウジング本体、２・・・・・・
空所、１４・・・・・・積層鉄心、１７・・・・・・空
室、１５・・・・・・励磁コイル、１９・・・・・・振
動板、２０・・・・・・補強板、２２・・・・・・ポン
プ室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に空所を有するハウジングと、相対向する一対の磁
   極面を有する電磁石と、前記ハウジングの空所内にポン
   プ室を形成するように設けられ一端が前記ハウジングに
   拘束された振動板と、前記振動板に対して固定され前記
   電磁石により駆動されて前記一対の磁極面間の間隙を該
   磁極面の対向方向と直角な方向に往復変位する可動磁性
   部材と、前記振動板との間に間隙を保って該振動板と略
   平行に配置されて一端が前記ハウジングに拘束され他端
   が前記可動磁性部材に固着された補強板とを具備してな
   る振動式電磁エアポンプ。